СПОСОБ РАННЕЙ ДИАГНОСТИКИ ГИПЕРТОНИЧЕСКОЙ БОЛЕЗНИ Российский патент 1998 года по МПК A61B5/02 

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии, и может быть использовано для совершенствования диагностики гипертонической болезни (ГБ) на ранних стадиях, в том числе при нормальном или пограничном уровне артериального давления (АД). ГБ страдает до 20% взрослого населения мира, причем наблюдается рост заболеваемости.

Обычно для диагностики ГБ используют данные о величине АД. Повышенным считают систолическое АД (САД) 160 мм рт.ст. и более, диастолическое АД (ДАД) 95 мм рт.ст. и более. Зону 140 159 мм рт.ст. для САД и 90 94 мм рт.ст. для ДАД считают пограничной, такие величины АД могут встречаться как у здоровых людей, так и у больных ГБ (Кушаковский М.С. 1982). Известно, что у части больных артериальная гипертензия является симптоматической, обусловленной почечной, сосудистой, нейрогенной или иной патологией (Смирнов А.Н. и соавт. 1992). В то же время на ранних стадиях ГБ АД может быть нормальным или повышенным незначительно.

Надежными критериями диагностик ГБ являются вторичные изменения в органах (гипертрофия миокарда и сосудистой стенки), однако на ранних стадиях заболевания они отсутствуют. Диагностика еще более усложняется у лиц без явного повышения АД в условиях относительного покоя.

Известны способы диагностики ранних стадий ГБ, основанные на оценке величин АД при физической нагрузке (Davidoff R. et al. 1982; Franz I.-W. Lohmann F. W. 1982; Dlin R.A. et al. 1983; Heck H. et al. 1984; Franz I.-W. 1987). Так, ГБ диагностируют, если максимальная величина САД при пробе с физической нагрузкой превышает 200 мм рт.ст. независимо от мощности нагрузки (Davidoff R. et al. 1982), однако чувствительность этого критерия у больных ГБ с исходно нормальным или пограничным АД составляет только 22%
В другом известном способе (Franz I.-W. 1987), принятом нами за прототип, ГБ диагностируют, если величины САД или ДАД превышают соответственно 200 или 100 мм рт. ст. при нагрузке мощностью 100 Вт либо 140 или 90 мм рт. ст. через 5 мин после прекращения нагрузки.

Применение этого критерия у исследованных нами 133 здоровых лиц и 158 больных ранними стадиями ГБ с САД и ДАД в покое не более 159 и 94 мм рт.ст. показало, что гипертензивная реакция на физическую нагрузку выявляется у здоровых и больных ГБ соответственно в 14,3% и 13,9% случаев. Таким образом, указанные способы непригодны для диагностики артериальной гипертензии у данного контингента больных.

Задачей изобретения является получение надежного критерия диагностики ранних стадий ГБ, в том числе у лиц без явного повышения АД в покое.

Это достигается тем, что измеряют САД, ДАД и частоту сердечных сокращений (ЧСС) в покое (исходном состоянии), затем проводят пробу с субмаксимальной физической нагрузкой на велоэргометре в положениях пациента сидя или лежа со ступенчатым увеличением мощности нагрузки на 25 Вт каждые 3 мин (начиная с 25 Вт) без периодов отдыха между ступенями с измерением САД, ДАД и ЧСС в конце каждой ступени. Затем рассчитывают предсказанную вероятность наличия заболевания (P) по формуле
P e^h/(1 + e^h), (1)
где e натуральное основание,
h величина, рассчитываемая по приведенным ниже формулам (2) или (3).

Заболевание диагностируют при P больше 0,5.

Формулы для пробы с физической нагрузкой в положениях сидя (2) и лежа (3) имеют вид:
h -7,7313 + 7,7552•A + 0,0561•B 0,0413•C 3,9002•D + 0,0403•E + 0,0420•F 0,0362•G, (2)
h -2,7192 + 5,3063•A + 0,0760•B 0,0165•J 0,0327•K - 0,0908•L, (3)
причем A коэффициент, вычисляемый по формуле (n•Σx_i•y_i-Σx_i•Σy_i)/[n•Σx2i

-(Σx_i)²],
B коэффициент, вычисляемый по формуле (Σy_i-A•Σx_i)/n,
где n число ступеней пробы с физической нагрузкой (2≤n≤6),
i порядковый номер ступени пробы с физической нагрузкой,
x_i мощность нагрузки на i-й ступени, Вт,
y_i величина САД на i-й ступени нагрузки, мм рт.ст.

Σ знак суммирования по ступеням от i=1 до i=n,
C разность величины САД в исходном состоянии и величины B, мм рт.ст.

D коэффициент, вычисляемый по формуле (n•Σx_i•z_i-Σx_i•Σy_i)/[n•Σx2i

-(Σx_i)²],
E коэффициент, вычисляемый по формуле (Σy_i-D•Σx_i)/n,
где z_i величина ЧСС на i-й ступени нагрузки, уд./мин,
F разность величины ЧСС в исходном состоянии и величины E, уд./мин,
G максимальная величина ДАД при нагрузке, мм рт.ст.

J величина САД в исходном состоянии, мм рт.ст.

K величина САД на последней ступени физической нагрузки, мм рт.ст.

L разность величины G и величины ДАД в исходном состоянии, мм рт.ст.

Проба с физической нагрузкой проводится с соблюдением общепринятых мер безопасности (Физические тесты для оценки функциональной способности сердечно-сосудистой системы, 1971) с достижением, если возможно, субмаксимальной ЧСС. Предлагаемый способ диагностики применим при наличии не менее 2 ступеней нагрузки. Если число ступеней больше 6, то при расчете величин A, B, D и E используют только первые шесть ступеней, при этом n принимают равным 6.

Способ иллюстрируется на следующих конкретных клинических примерах.

Пример 1. Больная Ш. 21 год. Жалоб в момент обследования нет. Из анамнеза: в течение нескольких лет периодически отмечается небольшое повышение АД, сопровождающееся сердцебиением, чувством жара. Наследственность отягощена мать страдает ГБ. При электрокардиографическом и рентгенологическом исследованиях признаков гипертрофии левого желудочка сердца не выявлено. Заключение окулиста изменений сосудов глазного дна не выявлено.

Клинический диагноз: нейроциркуляторная дистония по гипертоническому типу.

В период обследования медикаментозных лекарственных средств больная не получала. Величины САД, ДАД (мм рт.ст.) и ЧСС (уд./мин) в исходном состоянии
110, 80 и 77; при физической нагрузке на велоэргометре в положении сидя мощностью 25 Вт 120, 80 и 97; 50 Вт 130, 70 и 11; 75 Вт 160, 60 и 125; 100 Вт 170, 65 и 150 соответственно. Из приведенных данных видно, что величины АД в исходном состоянии и реакция АД на физическую нагрузку при оценке по способу-прототипу нормальные. Величина P, рассчитанная по формулам (1) и (2), равна 0,64, что является положительным диагностическим критерием по предлагаемому способу.

Пример 2. Больная Х. 38 лет. Жалобы на периодически возникающие головные боли, тошноту. Из анамнеза: около года назад гипертонический криз с повышением САД и ДАД до 150 и 100 мм рт.ст. выраженным головокружением, тошнотой. После этого периодически отмечалось повышение АД, в периоды удовлетворительного самочувствия САД и ДАД в пределах 120 и 70 130 и 80 мм рт.ст. При профилактическом осмотре 2 недели назад САД и ДАД 160 и 100 мм рт.ст. Наследственность не отягощена. При электро- и эхокардиографическом исследованиях признаки гипертрофии левого желудочка сердца отсутствуют. Заключение окулиста изменений сосудов глазного дна не выявлено.

Клинический диагноз: ГБ I стадии.

В период обследования медикаментозных лекарственных средств больная не получала. Величины САД, ДАД (мм рт.ст.) и ЧСС (уд./мин) в исходном состоянии
115, 85 и 78; при физической нагрузке на велоэргометре в положении лежа мощностью 25 Вт 135, 85 и 120; 50 Вт 155, 95 и 138; 75 Вт 155, 95 и 158; 100 Вт 170, 90 и 168 соответственно. Из приведенных данных видно, что величины АД в исходном состоянии и реакция АД на физическую нагрузку при оценке по способу-прототипу нормальные. Величина P, рассчитанная по формулам (1) и (3), равна 0,70, что является положительным диагностическим критерием по предлагаемому способу.

Пример 3. Исследуемый В. 23 года. Жалоб нет. Из анамнеза: данные о заболеваниях сердечно-сосудистой системы отсутствуют, повышение АД никогда не регистрировалось. Наследственность в отношении артериальной гипертензии отягощена мать страдает ГБ. При электро-, эхокардиографическом и рентгенологическом исследованиях признаки гипертрофии левого желудочка сердца отсутствуют. Заключение окулиста изменений сосудов глазного дна не выявлено.

Клинический диагноз: практически здоров.

Величины САД, ДАД (мм рт.ст.) и ЧСС (уд./мин) в исходном состоянии 120, 80 и 74; при физической нагрузке на велоэргометре в положении сидя мощностью 25 Вт 120, 75 и 82; 50 Вт 125, 70 и 90; 75 Вт 130, 60 и 94; 100 Вт - 140, 60 и 112; 125 Вт 150, 60 и 120; 150 Вт 155, 60 и 138; 175 Вт 160, 60 и 150 соответственно. Из приведенных данных видно, что величины АД в исходном состоянии и реакция АД на физическую нагрузку при оценке по способу-прототипу нормальные. Величина P, рассчитанная по формулам (1) и (2), равна 0,27, что является отрицательным диагностическим критерием по предлагаемому способу.

В таблице представлены результаты применения предлагаемого способа диагностики в группах практически здоровых людей, лиц с нейроциркуляторной дистонией (НЦД) по гипертоническому типу и больных ГБ I стадии (по классификации ВОЗ) с величинами САД и ДАД в покое, не превышавшими в день исследования 159 и 94 мм рт.ст. Диагноз устанавливался на основании клинического обследования и данных дополнительных методов исследования (электро- и эхокардиографии, офтальмоскопии, рентгеноскопии органов грудной клетки и др.).

Приведенные в таблице данные свидетельствуют о том, что при использовании предлагаемого способа у больных с ранними стадиями артериальной гипертензии по сравнению со здоровыми людьми достоверно чаще диагностируется нарушение реакции АД и ЧСС на физическую нагрузку.

Диагностические формулы (1) (3) разрабатывали, используя модели линейной логистической регрессии для двоичного ответа. Из обследованных лиц с САД и ДАД в покое не более 159 и 94 мм рт.ст. сформировали две группы - здоровых и больных артериальной гипертензией, к последней отнесли всех пациентов с НЦД по гипертоническому типу и ГБ I стадии. Наличие у индивида диагностированной с учетом всех имеющихся данных (кроме нагрузочных проб) артериальной гипертензии считали наличием наблюдаемого события, у лиц из группы здоровых констатировали отсутствие наблюдаемого события. Затем методом наибольшего правдоподобия строили модели логистической регрессии для различных сочетаний показателей гемодинамики в исходном состоянии и при физической нагрузке с целью поиска модели, позволяющей наиболее эффективно предсказывать наличие или отсутствие события, т.е. принадлежность индивида к больным артериальной гипертензией или здоровым соответственно. Это предсказание основывалось на величине предсказанной вероятности P, рассчитанной по формуле (1). Если величина P меньше критического уровня вероятности, принятого равным 0,5, констатировали отсутствие предсказанного события, в противном случае констатировали наличие предсказанного события.

В процессе поиска наиболее информативных моделей выяснилось, что поставленная задача не может быть эффективно решена в рамках одномерного подхода. Потребовалась также разработка показателей, позволяющих получать обобщенные оценки индивидуальной реакции АД и ЧСС на физическую нагрузку. Например, используемые в формулах (2) и (3) величины A, B, D и E представляют собой коэффициенты построенной методом наименьших квадратов линейной регрессии, отражающей зависимость САД и ЧСС от мощности физической нагрузки у данного индивида. Учитывая перспективу внедрения, особое внимание обращали на наиболее доступные в клинической практике показатели гемодинамики, стремились по возможности уменьшить число переменных в моделях. В результате были разработаны описанные выше модели для велоэргометрии в положениях сидя и лежа, т. е. двух видов пробы с дозированной физической нагрузкой, наиболее широко используемых в нашей стране.

Несмотря на то, что проба с физической нагрузкой давно применяется в клинической практике, до настоящего времени использование различных сопоставлений величин АД и ЧСС, измеряемых в покое и при физической нагрузке, было малоэффективным для диагностики ранних стадий ГБ у лиц с отсутствием повышения АД в покое (чувствительность описанных в литературе способов не превышает 32% ). Получение диагностически ценной информации в этих случаях оказывалось практически невозможным в силу большой вариабельности показателей и недостоверности получаемых результатов. Предложенный способ представляется явно неочевидным для специалистов, непосредственно связанных с диагностикой и лечением артериальной гипертензии, и стал в принципе возможен вследствие оригинального, ранее неизвестного подхода, выразившегося в применении многомерного дискриминантного анализа с использованием оригинального комплекса показателей, позволяющих адекватно оценивать нарушения функции сердечно-сосудистой системы при ГБ. Именно такое изучение различий между больными и здоровыми по совокупности показателей гемодинамики при физической нагрузке позволило разработать количественный показатель, который адекватно отражает имеющуюся раннюю и скрытую патологию и оказался высокодостоверным при статистической проверке в больших группах здоровых людей, лиц с НЦД по гипертоническому типу и ГБ I стадии при верификации диагноза клиническими методами.

Предлагаемый способ может быть использован для ранней диагностики ГБ у лиц без вторичных изменений сердца и других органов, связанных с артериальной гипертензией, и нормальным или пограничным уровнем АД в покое, т.е. у наиболее сложного с диагностической точки зрения контингента исследуемых. ГБ является одним из наиболее широко распространенных заболеваний сердечно-сосудистой системы, обусловливающим значительную долю тяжелых осложнений и смертности. Поэтому очевидна медико-социальная значимость совершенствования ранней диагностики данного заболевания, создающего предпосылки для своевременного проведения лечебных и профилактических мероприятий. Экономический эффект обусловлен уменьшением затрат на повторные обследования и длительное наблюдение больных, а также затрат, связанных с нетрудоспособностью, вследствие повышения эффективности профилактики и лечения ГБ. Предлагаемый способ использует простые и надежно определяемые физиологические показатели (САД, ДАД и ЧСС), не связан с инвазивными вмешательствами. Он может применяться практически в любых условиях, включая массовые обследования населения.

Изобретение относится к медицине, кардиологии. Сущность: измеряют систолическое артериальное давление /САД/, диастолическое артериальное давление /ДАД/ и частоту сердечных сокращений /ЧСС/ в исходном состоянии и при пробе со ступенчато возрастающей субмаксимальной физической нагрузкой /ФН/, затем вычисляют вероятность наличия заболевания /P/ по формуле P = e^h/(1 + e^h), где e - натуральное основание, а h - показатель, вычисляемый по предложенным математическим формулам, включающим измеренные значения САД, ДАД и УСС в покое и на разных ступенях нагрузки в положениях лежа и сидя. При P, большем 0,5, диагностируют гипертоническую болезнь. Способ позволяет усовершенствовать диагностику ранних стадий гипертонической болезни, в том числе у лиц с отсутствием явного повышения САД и ДАД в покое. 1 табл.

Способ ранней диагностики гипертонической болезни, включающий измерение систолического, диастолического артериального давления (САД, ДАД) и частоты сердечных сокращений (ЧСС) в исходном состоянии и при пробе со ступенчато возрастающей субмаксимальной физической нагрузкой (ФН) на велоэргометре с увеличением мощности нагрузки на 25 Вт каждые 3 мин, начиная с 25 Вт, отличающийся тем, что вычисляют вероятность наличия заболевания по формуле
P e^h/(1 + е^h),
где e натуральное основание,
для пробы с ФН в положении сидя
h -7,7313 + 7,7552 • A + 0,0561 • B 0,0413 • C 3,9002 • D + 0,0403 • Е + 0,0420 • F 0,0362 • G,
для пробы с ФН в положении лежа
h -2,7192 + 5,3063 • A + 0,0760 • B 0,0165 • J 0,0327 • К 0,0908 • L,
причем A коэффициент, вычисляемый по формуле
(n•Σx_i•y_i-Σx_i•Σy_i)/[n•Σx2i

-(Σx_i)²];
B коэффициент, вычисляемый по формуле
(Σy_i-A•Σx_i)/n,
где n число ступеней пробы с ФН (2 ≤ n ≤ 6);
i порядковый номер ступени пробы с ФН;
x_i мощность нагрузки на i-й ступени, Вт;
y_i величина САД на i-й ступени нагрузки, мм рт.ст.

Σ - знак суммирования по ступеням от i-го до i n;
С разность величины САД в исходном состоянии и величины В, мм рт.ст.

D коэффициент, вычисляемый по формуле
(n•Σx_i•z_i-Σx_i•Σz_i)/[n•Σx2i

-(Σx_i)²],
E коэффициент, вычисляемый по формуле
(Σz_i-D•Σx_i)/n,
где Z_i величина ЧСС на i-й ступени нагрузки, уд./мин;
F разность величины ЧСС в исходном состоянии и величины E, уд./мин;
G максимальная величина ДАД при нагрузке, мм рт.ст.

I величина САД в исходном состоянии, мм рт.ст.

K величина САД на последней ступени ФН, мм рт.ст.

L разность величины G и величины ДАД в исходном состоянии, мм рт.ст.

и при Р > 0,5 диагностируют наличие ранних стадий гипертонической болезни.